如何設(shè)計一個可調(diào)穩(wěn)壓電源電路?

通常我們該如何設(shè)計一個可調(diào)穩(wěn)壓電源電路?調(diào)直流穩(wěn)壓電源是采用當(dāng)前國際先進的高頻調(diào)制技術(shù)，其工作原理是將開關(guān)電源的電壓和電流展寬，實現(xiàn)了電壓和電流的大范圍調(diào)節(jié)，同時擴大了目前直流電源供應(yīng)器的應(yīng)用。本文將介紹一些可調(diào)穩(wěn)壓電源電路。

工作原理

參數(shù)穩(wěn)壓器在輸入交流電壓 150V-260V 時，輸出穩(wěn)壓在 220V 效果效好。低于和高于這個范圍，其效率要下降。采用單片微機進行第一步控制，使 310V 以下和 90V 以上的輸入電壓，調(diào)整控制在 190V—250V 范圍，再用參數(shù)穩(wěn)壓器進行穩(wěn)壓效果很好。

由市電輸入的交流電壓變化波動很大，經(jīng)過過壓吸收濾波電路將高頻脈沖等干擾電壓濾去后，送入直流開關(guān)穩(wěn)壓電源、交流取樣電路和控制執(zhí)行電路。

直流開關(guān)穩(wěn)壓電源的功率小，但能把 60-320V 的交流電壓孌換成+5V，+12V，-12V 的直流電壓。+5V 電壓供給單片微機使用，±12V 電壓供給控制電路的大功率開關(guān)模塊使用。

單片微機把取樣電路采集到的輸入電壓數(shù)據(jù)，分析判斷并發(fā)出控制信號送到觸發(fā)電路，控制調(diào)節(jié)輸出電壓。

控制執(zhí)行電路由 SSR 過零開關(guān)大功率模塊和帶抽頭的自耦變壓器組成。SSR 之間采用 RC 吸收電路吸收過電壓和過電流，使 SSR 在開關(guān)時不會損壞。控制執(zhí)行電路把 90-310V 的輸入電壓控制在 190V-240V 范圍，再送到參數(shù)穩(wěn)壓器進行精確穩(wěn)壓。

參數(shù)穩(wěn)壓器由電感和電容組成 LC 振蕩器，振蕩頻率 50HZ。無論市電怎么變化，其振蕩頻率不會改變，因此輸出電壓不會變化，穩(wěn)壓精度高。即使輸入電壓波形失真很大，經(jīng)參數(shù)穩(wěn)壓器振蕩輸出后卻是標(biāo)準(zhǔn)的正弦波，因此穩(wěn)壓電源有強的抗干擾能力和凈化能力。

保護告警電路：當(dāng)有危害設(shè)備安全情況時，只發(fā)出聲光告警，提示操作人員注意采取措施，而不用切斷輸出電壓。在無輸出電壓，控制箱的溫度過高，市電輸入高過 300V，市電輸入低于 130V 時都會聲光告警。當(dāng)輸入電流過大時，輸入(輸出)空氣自動開關(guān)自動跳開。

三端可調(diào)穩(wěn)壓電路圖

電路工作原理：220V 交流電經(jīng)變壓器 T 降壓后，得到 24V 交流電;再經(jīng) VD1～VD4 組成的全橋整流、C1 濾波，得到 33V 左右的直流電壓。該電壓經(jīng)集成電路 LM317 后獲得穩(wěn)壓輸出。調(diào)節(jié)電位器 RP，即可連續(xù)調(diào)節(jié)輸出電壓。圖中 C2 用以消除寄生振蕩，C3 的作用是抑制波紋，C4 用以改善穩(wěn)壓電源的暫態(tài)響應(yīng)。VD5、VD6 在當(dāng)輸出端電容漏電或調(diào)整端短路時起保護作用。LED 為穩(wěn)壓電源的工作指示燈，電阻 R1 是限流電阻。輸出端安裝微型電壓表 PV，可以直觀地指示輸出電壓值。

可調(diào)穩(wěn)壓電源 5-30V 1.5A 電路圖

外部串聯(lián)旁路晶體管將 500mA 的 78MG 或 79MG 額定輸出提高到 1.5A，以適用于實驗室可調(diào)電源。該電路的外部旁路晶體管無短路保護，但文章介紹了怎樣添加具有保護作用的晶體管來避免短路。

電壓 1.5-9V、電流 0.2A 可調(diào)穩(wěn)壓電源

它由二極管 VD1-VD4 整流，晶體管 VT2、VT3 復(fù)合調(diào)整，晶體管 VT4 比較放大，穩(wěn)壓管 VD7 基準(zhǔn)電壓源，穩(wěn)壓管 VD5 恒流源和電阻 R1、R2、R3 以及晶體管 VT4 限流保護和檢測電阻 R0 等部分組成。

假如輸出電壓由于某種原因(輸入電壓變化或負(fù)載電流變化)而發(fā)生變化時，比較放大部分把變化信號放大并送到調(diào)整部分，使其產(chǎn)生相反的變化來抵消輸出電壓的變化。

電位器 RP 和電阻 R6 對輸出電壓取樣，送到晶體管 vT4 比較放大部分與穩(wěn)壓管 VD7 的基準(zhǔn)電壓進行比較。電路中穩(wěn)壓管 VD5 和電阻 R1、R2、R3 組成偏置電路，使通過晶體管 VT1 的集電極電流 Ic 變化很小，基本上可以認(rèn)為是恒定的，所以一般把這部分電路稱為恒流源負(fù)載。

電路中晶體管 vT5 和檢測電阻 R0 組成過載和短路保護電路。當(dāng)負(fù)載電流超過定值或短路時，檢測電阻 Ro 上的電壓降就會大于 VT5 的導(dǎo)通電壓(0.5V)，使 VT5 導(dǎo)通，恒流源送出的電流大部分流入 VT5，減小了調(diào)整管的基極電流 Ib 從而限制了調(diào)整管的輸出電流 .

介紹了幾個可調(diào)穩(wěn)壓電源電路之后，在介紹一下，如何設(shè)計一個可調(diào)穩(wěn)壓電源電路。